Figura 19. Representación de la sustancia esponjosa (I) así como de la orientación de sus trabéculas óseas en función de las cargas (II).
Médula ósea
Los huesos están construidos siguiendo un principio de economía, y por lo tanto todos son más o menos huecos. El espacio hueco o cavidad medular, en parte luminosa y en parte dividida por trabéculas esponjosas, está ocupado por médula ósea. Diferenciamos entre médula ósea amarilla y roja. La médula ósea amarilla –compuesta en un 96% de grasa y denominada por lo tanto también médula adiposa– se encuentra en la cavidad medular de los huesos largos de las extremidades y cumple una función de relleno de los espacios intermedios. La médula ósea roja se encuentra en las hendiduras de la sustancia esponjosa y representa el órgano hematopoyético más importante del hombre.
Desarrollo óseo
La osificación se inicia en las células mesenquimáticas (ver fig. 20).
Diferenciamos entre una osificación desmal directa y una osificación condral indirecta, en la que se forma primero un esqueleto cartilaginoso que será sustituido posteriormente por hueso.
Osificación desmal
Aquí tienen lugar los procedimientos siguientes:
■Las células mesenquimatosas se convierten en osteoblastos, es decir, en células osteogénicas.
■Cada osteoblasto secreta sustancia básica (osteoide) a su alrededor.
■Las fibras de colágeno formadas a nivel extracelular serán introducidas en el osteoide.
■Por la precipitación de sales de calcio se forman núcleos de osificación.
■Por acumulación de la formación de osteoides y calcificaciones, los puntos de osificación acaban formando trabéculas óseas que se unirán más tarde entre ellas y acabarán formando la esponjosa.
■Por último se forman las capas interna y externa del hueso. Un ejemplo de la formación ósea desmal lo constituyen una parte de los huesos del cráneo.
Atención. La osificación desmal solamente tiene lugar en el feto. Para poder continuar con el crecimiento del individuo joven, el hueso deberá sufrir varias reestructuraciones. Este proceso tiene lugar a través de la actividad de los osteoclastos (células degradadoras de hueso) y los osteoblastos (células sintetizadoras de hueso).
Osificación condral
La mayoría de los huesos del hombre se producen por osificación condral.
El precursor de la osificación condral es un esbozo de cartílago hialino. La transformación en sustancia ósea tiene lugar más tarde a través de la osificación pericondral y endocondral.
La osificación pericondral del hueso largo es anular alrededor (peri, alrededor) del esbozo cartilaginoso. Como resultado se obtiene un anillo óseo en la zona diafisaria que podrá aumentar en grosor por crecimiento óseo aposicional. La transformación del propio esbozo cartilaginoso tiene lugar por osificación endocondral.
Figura 20. Formación y composición del tejido óseo humano (de F.U. Niethard /J. Pfeil. Orthopädie. MPL Duale Reihe. 2ª ed. Hippokrates Verlag Stuttgart, 1992).
En este proceso se produce una degradación de las células cartilaginosas a través de los condroclastos (células degradadoras de cartílago) y una transformación de las mismas primero en hueso cartilaginoso y después en tejido óseo compacto mediante los osteoblastos. Tanto los condroclastos como los osteoblastos se forman a partir de células mesenquimatosas que penetran en el cartílago a través de los vasos sanguíneos del tejido conectivo denso en la superficie del anillo óseo.
Crecimiento óseo
Crecimiento longitudinal
El crecimiento longitudinal del hueso tiene lugar en la zona del cartílago de crecimiento, en los denominados discos epifisarios cartilaginosos. Mientras exista dicha epífisis, dura el crecimiento longitudinal. Cuando se produce su osificación, dicho crecimiento también se detiene.
Gracias a la limitación lateral del cartílago ejercida por el anillo óseo pericondral se evita, por un lado, que se produzca un crecimiento lateral y, por otro lado, se ejerce una presión que empuja el cartílago hacia los dos lados abiertos del cilindro óseo. De esta forma se produce el crecimiento longitudinal endocondral del hueso. La participación de las respectivas epífisis en el crecimiento longitudinal es variada: en el fémur, por ejemplo, el 70% del crecimiento longitudinal tiene lugar en la zona de la epífisis distal (inferior), y el 30%, en la región proximal (superior); en la tibia existe una relación del 55% frente al 45% (Peterson/Renström, 1987, 407).
Atención. Debido a los grandes cambios hormonales que se producen durante la pubertad, el cartílago de crecimiento presenta en ese momento su mínima capacidad de resistencia. Del mismo modo, su capacidad de carga al final del período de crecimiento también se ve muy reducida, puesto que pierde progresivamente sus características elásticas. Además, debemos constatar que, en el adolescente, la resistencia del cartílago de crecimiento es menor que la de tendones y ligamentos. Éste es el motivo por el que la aplicación de una fuerza importante provocará en el adulto un desgarro ligamentario, mientras que en el individuo en crecimiento la misma fuerza provocará un desprendimiento de la epífisis. Las lesiones del cartílago de crecimiento pueden provocar alteraciones del crecimiento longitudinal y llegar a provocar asimetrías, puesto que en el lado sano continuará el proceso de crecimiento que se verá limitado en el lado lesionado (Peterson/Renström, 1987, 408).
Crecimiento en grosor
El crecimiento en grosor tiene lugar exclusivamente por osificación pericondral. Parte del periostio y se conoce como crecimiento aposicional en grosor.
Adaptación del hueso a la carga
El hueso reacciona a las solicitaciones mecánicas adaptando su arquitectura, lo que le permite aumentar su capacidad de resistencia en la dirección de las solicitaciones principales.
En la infancia y la juventud, la forma y la estabilidad óseas deben adaptarse permanentemente al crecimiento de las partes blandas que lo rodean (p. ej., a la musculatura) y al aumento de las cargas. En la edad adulta, el hueso continúa adaptándose permanentemente a la ausencia de cargas o a la sobrecarga, produciéndose una atrofia o una hipertrofia, respectivamente. Los procedimientos de degradación y de síntesis tienen lugar en pequeñas unidades estructurales del esqueleto humano que están permanentemente activas y se encuentran en diferentes fases.
Atención. La estructura trabecular (sustancia esponjosa) del hueso trabecular (p. ej., cuerpo vertebral) se ve mucho más afectada por estos procesos de reestructuración que la cortical. En este sentido, la porción de hueso trabecular anualmente renovada es del 25%, mientras que solamente es del 3% en el hueso cortical (Matthias, 1999, 81).
Como ya se conoce por la experiencia de los levantadores de peso masculinos de clase júnior, la aplicación de cargas durante años puede influir en el contenido mineral del hueso en un 40-50% (Virvidakis et al., 1990, 224). Lo mismo ocurre con los practicantes de disciplinas de fuerza de una edad avanzada, que presentan unos valores de masa muscular, fuerza y densidad ósea característicos de personas normales de 40